JP7623800B2 - Battery components, storage batteries, battery packs and electric vehicles - Google Patents
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Description
本発明は、電池構成要素、蓄電池、組電池及び電動車に関する。 The present invention relates to battery components, storage batteries, battery packs, and electric vehicles.
電池には、正極と負極との短絡を防止するためのセパレータが用いられる。例えば、下記特許文献1には、袋セパレータ入り電極板の製造方法が開示される。下記特許文献1においては、セパレータを折り曲げることによって、電極板が挟み込まれる。加えて、複数箇所の溶着部分がセパレータに形成されることによって、袋状のセパレータが設けられる。
Batteries use separators to prevent short circuits between the positive and negative electrodes. For example, the following
電池に収容されるセパレータが破損することによって当該セパレータに開口が形成されると、当該開口を介して正極と負極とが短絡しやすくなる。このため、セパレータの破損を防止可能な態様が望まれている。 If a separator housed in a battery is damaged and an opening is formed in the separator, the positive electrode and negative electrode are likely to short-circuit through the opening. For this reason, there is a need for a method that can prevent separator damage.
本発明の一側面の目的は、セパレータの破損を良好に防止可能な電池構成要素、蓄電池、組電池及び電動車の提供である。 The objective of one aspect of the present invention is to provide a battery component, a storage battery, a battery pack, and an electric vehicle that can effectively prevent damage to the separator.
本発明の一側面に係る電池構成要素は、第1方向にて互いに重なる第1極板及びセパレータを備え、第1極板は、本体部と、第1方向に直交する第2方向に沿って本体部から突出する耳部とを有し、セパレータは、第1極板に対向する第1主面、第1主面の一部と別の一部とを接合する接合部、第1厚さを有する基部、及び、第1厚さよりも厚い第2厚さを有する肉厚部を有し、接合部は、第1方向から見て第1極板の外側に位置し、且つ、第1方向及び第2方向に直交する第3方向において耳部に対向し、肉厚部は、第2方向において接合部に対向する本体部の角部にて屈曲する。 A battery component according to one aspect of the present invention comprises a first electrode plate and a separator overlapping each other in a first direction, the first electrode plate having a main body and an ear protruding from the main body along a second direction perpendicular to the first direction, the separator having a first main surface facing the first electrode plate, a joint joining a part of the first main surface to another part, a base having a first thickness, and a thick portion having a second thickness thicker than the first thickness, the joint being located outside the first electrode plate as viewed from the first direction and facing the ear in a third direction perpendicular to the first and second directions, and the thick portion being bent at a corner of the main body facing the joint in the second direction.
この電池構成要素では、セパレータは、第1極板に対向する第1主面の一部と別の一部とを接合する接合部を有する。当該接合部は、第1方向から見て第1極板の外側に位置し、且つ、第3方向において耳部に対向する。セパレータに上記接合部が設けられるとき、少なくとも第2方向に沿って当該接合部にセパレータが引き寄せられ得る。これにより、セパレータの一部は、第1極板の角部に押し当てられて屈曲し、且つ、当該角部からの荷重を集中的に受ける。ここで上記電池構成要素では、セパレータの肉厚部が、第1極板の角部にて屈曲する。これにより、上記電池構成要素では、セパレータのうち上記角部にて屈曲する部分の耐荷重性能が良好に向上する。したがって上記一側面では、セパレータの破損を良好に防止可能である。 In this battery component, the separator has a joint that joins a part of the first main surface facing the first plate to another part. The joint is located outside the first plate when viewed from the first direction, and faces the ear in the third direction. When the joint is provided on the separator, the separator can be pulled to the joint at least along the second direction. As a result, a part of the separator is pressed against the corner of the first plate and bent, and receives a load from the corner in a concentrated manner. Here, in the battery component, the thick part of the separator bends at the corner of the first plate. As a result, in the battery component, the load-bearing performance of the part of the separator that bends at the corner is improved. Therefore, in the above one aspect, it is possible to effectively prevent damage to the separator.
肉厚部は、第1主面から角部に向かって突出する第1リブを有し、角部は、第1リブに当接してもよい。この場合、セパレータの基部が角部に当接しにくくなる。 The thick portion may have a first rib protruding from the first main surface toward the corner, and the corner may abut against the first rib. In this case, the base of the separator is less likely to abut against the corner.
肉厚部は、第1リブを複数有し、角部は、2つ以上の第1リブに当接してもよい。この場合、セパレータの基部が角部により当接しにくくなる。 The thick portion may have multiple first ribs, and the corners may abut against two or more of the first ribs. In this case, the base of the separator is less likely to abut against the corners.
肉厚部は、第1リブを複数有し、角部は、第3方向における第1極板の一端側に位置し、複数の第1リブのうち一部は、第3方向における第1極板の他端側に位置してもよい。 The thick portion has a plurality of first ribs, and the corner portion is located on one end side of the first plate in the third direction, and some of the plurality of first ribs may be located on the other end side of the first plate in the third direction.
肉厚部は、第1リブを複数有し、複数の第1リブのうち一部は、第3方向における第1極板の外側に位置してもよい。この場合、電池構成要素及び電解液が電槽に収容されるとき、当該電解液が電池構成要素内を流動しやすくなる。 The thick portion may have a plurality of first ribs, some of which may be located outside the first plate in the third direction. In this case, when the battery components and electrolyte are contained in the battery case, the electrolyte is more likely to flow through the battery components.
セパレータは、第1主面の反対側に位置する第2主面をさらに有し、肉厚部は、第2主面から第1リブと反対側に突出する第2リブを有してもよい。この場合、第1極板と、当該第1極板とは異なる別の極板とをセパレータを介して積層したとき、当該別の極板に起因したセパレータの破損を防止可能になる。 The separator may further have a second main surface located opposite the first main surface, and the thick portion may have a second rib protruding from the second main surface to the side opposite the first rib. In this case, when the first electrode plate and another electrode plate different from the first electrode plate are stacked via the separator, damage to the separator caused by the other electrode plate can be prevented.
セパレータは、第1主面の反対側に位置する第2主面をさらに有し、肉厚部は、第1主面から角部に向かって突出する第1リブと、第2主面から第1リブと反対側に突出する第2リブと、を有し、第1リブの少なくとも一部は、第2リブに重なってもよい。この場合、基部の厚さを抑えつつ、当該基部が角部に当接しにくくなる。加えて、第1極板と、当該第1極板とは極性が異なる別の極板とをセパレータを介して積層したとき、当該別の極板に起因したセパレータの破損を防止可能になる。 The separator further has a second main surface located opposite the first main surface, and the thick portion has a first rib protruding from the first main surface toward the corner and a second rib protruding from the second main surface to the side opposite the first rib, and at least a portion of the first rib may overlap the second rib. In this case, the thickness of the base is reduced while the base is less likely to come into contact with the corner. In addition, when the first electrode plate and another electrode plate having a polarity different from that of the first electrode plate are stacked via a separator, damage to the separator caused by the other electrode plate can be prevented.
第1リブの別の一部は、第2リブに重ならなくてもよい。もしくは、肉厚部は、第1リブを複数有し、第2リブは、第3方向において隣り合う2つの第1リブの間に位置してもよい。あるいは、第1リブと第2リブとは、第1方向から見て互いに交差してもよい。 Another part of the first rib may not overlap the second rib. Alternatively, the thick portion may have a plurality of first ribs, and the second rib may be located between two adjacent first ribs in the third direction. Alternatively, the first rib and the second rib may cross each other when viewed from the first direction.
セパレータは、第3方向において第1極板の外側に位置すると共に第2方向に延在するギアシール部をさらに有し、接合部では、第1主面の一部と別の一部とが溶着されており、接合部の一部は、ギアシール部に重なってもよい。この場合、接合部の一部において、セパレータにおける第1主面の一部と別の一部とが強固に固定される。 The separator further has a gear seal portion located outside the first plate in the third direction and extending in the second direction, and at the joint portion, a part of the first main surface and another part are welded together, and a part of the joint portion may overlap the gear seal portion. In this case, the part of the first main surface of the separator and the other part are firmly fixed together at the part of the joint portion.
本発明の一側面に係る蓄電池は、上記電池構成要素と、電池構成要素が収容される電槽と、を備え、電池構成要素は、第1方向においてセパレータを介して第1極板に積層される第2極板をさらに有する。この蓄電池では、接合部が形成されるセパレータの破損を良好に防止可能な電池構成要素が用いられる。このため、セパレータを介して互いに積層される第1極板と第2極板との短絡を良好に抑制可能である。 A storage battery according to one aspect of the present invention includes the battery components described above and a battery case in which the battery components are housed, and the battery components further include a second plate that is stacked on the first plate in a first direction via a separator. This storage battery uses battery components that can effectively prevent damage to the separator where the joint is formed. This makes it possible to effectively prevent short circuits between the first plate and the second plate that are stacked on top of each other via the separator.
接合部は、第2方向において第1極板を介して電槽の底部の反対側に位置してもよい。この場合、電槽の底部に起因した接合部の破損を防止できる。 The joint may be located on the opposite side of the bottom of the container via the first plate in the second direction. In this case, damage to the joint caused by the bottom of the container can be prevented.
第1方向において接合部と第2極板の耳部とが互いに重なっており、第3方向における接合部の寸法は、第3方向における第2極板の耳部の寸法以上であってもよい。この場合、第1極板と第2極板の耳部との短絡が、接合部にて良好に防止可能になる。 The joint and the ear of the second electrode plate overlap each other in the first direction, and the dimension of the joint in the third direction may be equal to or greater than the dimension of the ear of the second electrode plate in the third direction. In this case, a short circuit between the ear of the first electrode plate and the ear of the second electrode plate can be effectively prevented at the joint.
上記蓄電池は、鉛蓄電池でもよい。 The storage battery may be a lead-acid battery.
本発明の一側面に係る組電池は、上記蓄電池を備える。この組電池は、接合部が形成されるセパレータの破損を良好に防止可能な電池構成要素を含む蓄電池を備える。このため、当該蓄電池において、セパレータを介して互いに積層される第1極板と第2極板との短絡を良好に抑制可能である。 A battery pack according to one aspect of the present invention includes the above-described storage battery. This battery pack includes a storage battery including battery components that can effectively prevent damage to the separator where the joint is formed. Therefore, in the storage battery, it is possible to effectively prevent short circuits between the first and second plates that are stacked together via the separator.
本発明の一側面に係る電動車は、上記組電池を備える。この電動車は、接合部が形成されるセパレータの破損を良好に防止可能な電池構成要素を含む蓄電池を備える。このため、当該蓄電池において、セパレータを介して互いに積層される第1極板と第2極板との短絡を良好に抑制可能である。 An electric vehicle according to one aspect of the present invention includes the battery pack described above. This electric vehicle includes a storage battery including battery components that can effectively prevent damage to the separator where the joint is formed. Therefore, in the storage battery, it is possible to effectively prevent short circuits between the first and second plates that are stacked together via the separator.
本発明の一側面によれば、セパレータの破損を良好に防止可能な電池構成要素、蓄電池、組電池及び電動車を提供できる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a battery component, a storage battery, a battery pack, and an electric vehicle that can effectively prevent damage to the separator.
以下、添付図面を参照して、本発明の一側面の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。 A preferred embodiment of one aspect of the present invention will be described in detail below with reference to the attached drawings. In the following description, the same elements or elements having the same functions will be denoted by the same reference numerals, and duplicate descriptions will be omitted.
図1は、本実施形態に係る蓄電池の一部を破断して示す斜視図である。図1に示されるように、蓄電池1は、例えば、制御弁式の鉛蓄電池である。蓄電池1は、例えば自動車のバッテリー、停電時等に利用されるバックアップ用電源、及び、電動フォークリフト等の電動車(もしくは電気車)の主電源に用いられる。これらの場合、複数の蓄電池1によって構成される組電池が用いられることがある。例えば、上記電動車は、複数の蓄電池1を含む組電池を有することがある。本実施形態では、蓄電池1は、例えば、クラッド式電極を備えるクラッド式鉛蓄電池である。蓄電池1は、電極群3と、正極端子5Aと、負極端子5Bと、補水栓6と、ケース7とを備える。
Figure 1 is a perspective view showing a part of a storage battery according to this embodiment, with a part broken away. As shown in Figure 1, the
電極群3は、複数の正極10と、複数の負極12と、複数のセパレータ13とを有する。電極群3では、正極10と負極12とが交互に配置されている。隣り合う正極10と負極12との間には、セパレータ13が介在している。このため、正極10は、セパレータ13を介して負極12に積層される。本実施形態では、電極群3において、正極10、負極12及びセパレータ13の配列方向(以下、単に「配列方向」もしくは「積層方向」と称することもある)の端部には、負極12が配置されている。加えて、正極10と、負極12と、セパレータ13とのそれぞれは、電池構成要素とも呼称される。以下では、複数の正極10と、複数の負極12と、複数のセパレータ13とが互いに重なる方向(積層方向)を第1方向Xとする。また、第1方向Xに直交する方向を第2方向Yとし、第1方向X及び第2方向Yに直交する方向を第3方向Zとする。本実施形態では、第2方向Yは電極群3がケース7に収容される方向に相当する。第2方向Yと第3方向Zとは互いに直交しているが、これに限られない。第2方向Yと第3方向Zとは、互いに交差していればよい。
The electrode group 3 has a plurality of
正極10(第2極板)は、例えば、クラッド式正極板である。正極10は、管状電極群14を有している。管状電極群14は、複数の管状電極15を有する。複数の管状電極15は、一列に配列されている。複数の管状電極15のそれぞれは、例えば、クラッドチューブ、当該クラッドチューブ内に挿入された芯金、及び、クラッドチューブと芯金との間に充填された正極材を有する。クラッドチューブは、ガントレットとも呼称される筒状の多孔体チューブであり、例えば、ガラス、樹脂等によって形成される。正極材は、正極活物質と、添加剤とを含み得る。正極活物質は、例えば、鉛粉、鉛丹等である。添加剤としては、炭素材料、又は、補強用短繊維等が挙げられる。化成後の正極活物質は、例えば二酸化鉛等である。
The positive electrode 10 (second electrode plate) is, for example, a clad type positive electrode plate. The
図2は、実施形態に係る負極を示す平面図である。負極12(第1極板)は、負極格子体12aと、耳部12bとを有する負極板である。負極格子体12aは、負極12における本体部であり、負極材12cを保持する。本実施形態では、負極12において負極材12cが保持される部分の厚さは、負極格子体12aの厚さよりも大きいが、これに限られない。負極材12cは、負極活物質と、添加剤とを含み得る。負極活物質は、例えば、海綿状鉛等である。添加剤としては、硫酸バリウム、炭素材料、又は、補強用短繊維等が挙げられる。耳部12bは、第2方向Yに沿って負極格子体12aから突出する端子部である。耳部12bと負極格子体12aとは、配列方向において互いに重なっていない。本実施形態では、負極格子体12aは、セパレータ13によって覆われている。負極格子体12aには、凸部12d,12eが設けられている。凸部12d,12eは、所定の間隔をあけて配置されており、負極格子体12aから外側に向かって突出している足部である。凸部12d,12eは、耳部12bの突出方向と反対側の方向に沿って突出している。本実施形態では、耳部12bの突出方向と、凸部12d,12eの突出方向とのそれぞれは、配列方向に対して直交している。また、耳部12bと負極格子体12aとは、配列方向において互いに重なっていない。
2 is a plan view showing a negative electrode according to an embodiment. The negative electrode 12 (first plate) is a negative electrode plate having a
各正極10は、正極端子5Aと電気的に接続されている。各正極10と正極端子5Aとは、正極ストラップ17によって電気的に接続されている。正極ストラップ17は、正極10の耳部10aに接続されている。各負極12は、負極端子5Bと電気的に接続されている。各負極12と負極端子5Bとは、負極ストラップ18によって電気的に接続されている。負極ストラップ18は、負極12の耳部12bに接続されている。
Each
セパレータ13は、正極10と負極12との短絡を防止するための電池用部材(電池用セパレータ)である。セパレータ13は、正極10と負極12との間を電子的には絶縁する一方でイオンを透過させ、且つ、正極10側における酸化性及び負極12側における還元性に対する耐性を備えるものであれば、特に制限されない。このようなセパレータ13の材料(材質)としては、ガラス繊維、樹脂、無機物等が挙げられる。本実施形態では、セパレータ13は負極12の負極格子体12a及び凸部12d,12eを覆っており、且つ、負極12の耳部12bはセパレータ13から露出している。
The
ここで図3(a),(b)を参照しながら、セパレータ13の加工前製品であるセパレータシートの構造について説明する。図3(a)は、セパレータシートを示す平面図である。図3(b)は、図3(a)のIIIb-IIIb線に沿った概略断面図である。図3(a),(b)に示されるように、セパレータシート30は、基部31と、一対の縁部32,33と、複数のリブ34とを有する。
Now, with reference to Figures 3(a) and (b), the structure of the separator sheet, which is the pre-processed product of the
基部31は、セパレータシート30の主要部となるシート状部分であり、可撓性を示す。基部31は、第1主面31aと、第1方向Xにおいて第1主面31aの反対側に位置する第2主面31bとを有する。本実施形態では、第1主面31a及び第2主面31bは、第1方向Xから見て矩形状を呈するが、これに限られない。
The
一対の縁部32,33は、第3方向Zにおけるセパレータシート30の両端に設けられる部分である。縁部32,33のそれぞれは、第2方向Yにおけるセパレータシート30の一端(例えば、図3(a)における紙面上端側)から他端(例えば、図3(a)における紙面下端側)まで延在する。縁部32,33のそれぞれは、連続的に延在してもよいし、間欠的に延在してもよい。縁部32は第3方向Zにおけるセパレータシート30の一端(例えば、図3(a)における紙面左端側)に設けられ、縁部33は第3方向Zにおけるセパレータシート30の他端(例えば、図3(a)における紙面右端側)に設けられる。本実施形態では、一対の縁部32,33には、リブ34とは異なるリブが設けられる。例えば、一対の縁部32,33のそれぞれには、第2方向Yにおけるセパレータシート30の一端から他端まで延在するリブ等が一又は複数設けられてもよい。
The pair of
複数のリブ34は、例えば、セパレータシート30の耐久性向上、ケース7内における電解液の流動性向上等を図るために設けられる。複数のリブ34は、第1方向Xに沿って基部31から突出しており、互いに離間している。複数のリブ34のそれぞれは、第1方向Xから見て矩形状を呈する。複数のリブ34のそれぞれは、第2方向Yにおけるセパレータシート30の一端から他端まで延在しており、且つ、互いに平行に延在している。リブ34の延在方向に対して直交するリブ34の断面は、矩形状を呈するが、これに限られない。当該断面は、例えば、台形状でもよいし、逆台形状でもよい。第3方向Zに沿ったリブ34の寸法(幅)は、例えば、第3方向Zに沿ったセパレータシート30の寸法の0.30%以上2.5%以下である。第1方向Xに沿ったリブ34の寸法(高さ)は、例えば、第1方向Xに沿った基部31の寸法(厚さ)の100%より大きく1000%以下である。図3(b)に示されるように、リブ34は、第1主面31aに設けられる複数の第1リブ34aと、第2主面31bに設けられる複数の第2リブ34bとを有する。第1リブ34aは、第1方向Xに沿って第1主面31aから突出する。第2リブ34bは、第2主面31bから第1リブ34aと反対側に突出する。第1リブ34aと第2リブ34bとは、互いに同一形状を有し、且つ、互いに完全に重なっている。
The
以下では、セパレータシート30においてリブ34が設けられる部分は、セパレータシート30(及びセパレータ13)における肉厚部TP1とも呼称される。換言すると、セパレータシート30(及びセパレータ13)において、基部31とリブ34とが互いに重なる部分は、肉厚部TP1とも呼称される。このため、肉厚部TP1は、リブ34を有する。上述したように、第1リブ34aと第2リブ34bとは互いに完全に重なっていることから、本実施形態における肉厚部TP1の厚さは、基部31の厚さと、第1リブ34aの高さと、第2リブ34bの高さとの合計に相当する。基部31の厚さを第1厚さT1とし、肉厚部TP1の厚さを第2厚さT2としたとき、第2厚さT2は、例えば、第1厚さT1の100%より大きく2000%以下である。
Hereinafter, the portion of the
図1に戻って、ケース7は、本体20と、蓋22とを有する。本体20は、箱状を呈している電槽である。本体20は、例えばポリプロピレン等の材料で形成されている。本体20は、4つの側面部20aと、底部(図示省略)とにより構成されている。本体20は、電極群3及び電解液を収容する。蓋22は、本体20の開口部を覆う。蓋22には、正極端子5Aと、負極端子5Bと、補水栓6とが設けられる。正極端子5Aと負極端子5Bとの間には、補水栓6が設けられる。
Returning to FIG. 1, the
次に、図4及び図5を参照しながら、電池構成要素に含まれる、負極とセパレータとを組み合わせた構造について詳細に説明する。図4は、セパレータに包まれる負極を示す平面図である。図4に示されるように、セパレータ13は、セパレータシート30の袋状加工物に相当し、負極12を包んでいる。上述したように、負極12の耳部12bは、セパレータ13から露出している。セパレータ13は、例えば、1枚のセパレータシート30を第2方向Yに沿って二つ折りした後、所望の箇所が封止されることによって形成される。このとき、負極12がセパレータシート30にて挟まれるように、セパレータシート30が二つ折りされる。このとき、縁部32,33のそれぞれは、第3方向Zにおいて負極12の外側に位置する。作業性向上の観点から、負極12の移動に伴ってセパレータシート30が二つ折りされてもよい。セパレータ13は、主部41と、一対のシール部42,43と、屈曲部44と、接合部45とを有する。
Next, with reference to FIG. 4 and FIG. 5, the structure of the combination of the negative electrode and the separator included in the battery components will be described in detail. FIG. 4 is a plan view showing the negative electrode wrapped in the separator. As shown in FIG. 4, the
主部41は、負極12の負極格子体12aを収容する部分である。主部41は、セパレータシート30の基部31及び縁部32,33(図3(a)を参照)から構成される。このため、主部41は、第1リブ34aが設けられる第1主面31aと、第2リブ34bが設けられる第2主面31bとを有する(図3(b)を参照)。本実施形態では、第1主面31aが負極12に対向しており、第2主面31bが露出面となっている。このため、電極群3における正極10(図1を参照)は、セパレータシート30の第2主面31bに対向する。以下では、主部41のうち第1方向Xにて負極12に重なる部分を内側部分41aとする。また、第1方向Xから見て、主部41のうち内側部分41aよりも外側に位置する部分を外側部分41bとする。内側部分41aと外側部分41bとの境界は、例えば、負極格子体12aの外縁に当接する。本実施形態では、内側部分41aは基部31の一部及び縁部32,33の一部を含み、外側部分41bは基部31の他の一部と、縁部32,33の他の一部とを含む。
The
一対のシール部42,43は、セパレータシート30が二つ折りされる状態を維持するための部分であり、外側部分41bに設けられる。シール部42は縁部32(図3(a)を参照)に形成され、シール部43は縁部33(図3(a)を参照)に形成される。シール部42,43のそれぞれは、第3方向Zにおいて負極12の外側に位置する。シール部42,43のそれぞれは、第2方向Yに延在している。これにより、第3方向Zに沿った負極12の移動が、シール部42,43によって抑制できる。シール部42,43では、完全に密封されなくてもよい。セパレータ13内における電解液の流動性の観点から、シール部42,43の少なくとも一方では、電解液が通過可能な領域が設けられてもよい。シール部42,43は、例えば、超音波溶着部、ヒートシール部、コールドシール部、ギアシール部等である。ギアシール部は、ギアを用いた加圧によって機械的に貼り合わされる部分である。本実施形態では、シール部42,43のそれぞれは、第2方向Yにおけるセパレータ13の一端から他端まで延在するギアシール部である。
A pair of
屈曲部44は、セパレータシート30において折り返される部分であり、外側部分41bに設けられる。屈曲部44の少なくとも一部は、負極格子体12aに当接し得る。屈曲部44の一部には、開口部44aが設けられる。開口部44aは、例えば、セパレータ13内における電解液の流動性を向上するために設けられる部分である。開口部44aは、例えば第3方向Zにおけるセパレータ13の中央部に設けられるが、これに限られない。例えば、屈曲部44の一部が切断されることによって、開口部44aが形成される。
The
接合部45は、シール部42,43と同様に、二つ折りされたセパレータシート30の状態を維持するための部分である。接合部45は、セパレータシート30の第1主面31aの一部と別の一部とを接合する部分である。当該一部と当該別の一部とは、第1方向Xにおいて負極12に重ならない部分であり、第2方向Yにおいて屈曲部44の反対側に位置する。このため、接合部45は、第2方向Yにおけるセパレータ13の一端側であって、第1方向Xから見て負極12の外側に位置する。よって、ケース7内における接合部45は、負極12を介して本体20(電槽)の底部(不図示)の反対側に位置する。また、接合部45は、第2方向Yにて負極12の負極格子体12aに対向し、且つ、第3方向Zにおいて耳部12bに対向する。接合部45は、第3方向Zに沿って延在している。具体的には、接合部45は、第3方向Zにおけるセパレータ13の一端から他端に向かって延在しており、主部41及びシール部42に設けられる。すなわち、接合部45の一部は、シール部42に重なる。接合部45は、例えば、セパレータシート30自体が溶着された部分である。この場合、接合部45においては、第1主面31aの一部と別の一部とが溶着されている。溶着不良の防止の観点から、接合部45は、超音波溶着等によって形成されてもよい。接合部45は、シール部42,43の形成後に設けられてもよいし、シール部42,43の形成前に設けられてもよい。
The joint 45 is a portion for maintaining the state of the
図1に示されるように、電極群3において、接合部45は、第1方向Xにおいて正極10の耳部10aに重なる。耳部10aを介した正極10と負極12との短絡の発生を抑制する観点から、第1方向Xから見て、第3方向Zにおける接合部45の両端は、耳部10aの外側に位置する。このため、第3方向Zにおける接合部45の寸法S1は、第3方向Zにおける耳部10aの寸法S2以上である。例えば、寸法S1は、寸法S2の100%以上600%以下である。
As shown in FIG. 1, in the electrode group 3, the joint 45 overlaps the
図5は、セパレータに包まれる負極を示す斜視図である。図5に示されるように、セパレータ13の外側部分41bには、湾曲部51が設けられる。湾曲部51は、外側部分41bであって、第2方向Yにおいて負極格子体12a(図2及び図4を参照)よりも耳部12b側に位置する部分の少なくとも一部に設けられる。湾曲部51には、接合部45が設けられている。湾曲部51は、例えば、接合部45の形成に伴うセパレータ13の変形によって形成される。
Figure 5 is a perspective view showing a negative electrode wrapped in a separator. As shown in Figure 5, a
次に、図6及び図7を参照しながら、湾曲部51について詳細に説明する。図6は、図4及び図5において一点鎖線にて囲われた部分の拡大概略図である。図7は、図6のVII-VII線に沿った断面図である。図6及び図7に示されるように、湾曲部51は、第1延在部分52と、変曲部分53と、第2延在部分54とを有する。
Next, the
第1延在部分52は、セパレータ13のうち、内側部分41aと外側部分41bとの境界BDから変曲部分53に向かって延在する部分であり、湾曲部51において負極12に最も近い。第1延在部分52は、例えば、第2方向Yにおいて境界BDから接合部45もしくはその近傍まで延在している。第1延在部分52は、境界BDと変曲部分53との間にて可撓性を示す。本実施形態では、第1延在部分52の一部は、第1方向Xにおける負極12の一方側から他方側に向かって延在している。変曲部分53は、湾曲部51の変曲点が含まれる部分であり、第1延在部分52と第2延在部分54との間に位置する。変曲部分53は、例えば、接合部45内もしくはその近傍領域に位置する。当該近傍領域は、接合部45の近傍であって、第2方向Yにおいて接合部45よりも負極12側に位置する領域である。第2延在部分54は、変曲部分53から延在する自由端であり、湾曲部51において負極12から最も遠い。第2延在部分54は、第1方向Xにおける負極12の他方側から一方側に向かって延在している。このため、第1延在部分52の上記一部と第2延在部分54とは、第1方向Xにおいて互いに反対側に向かって延在している。本実施形態では、湾曲部51は、例えば、第3方向Zから見てJ字形状若しくはU字形状を描くように湾曲する。また本実施形態では、接合部45は、少なくとも第2延在部分54に含まれる。
The
図7では、境界BDに重なる負極格子体12aの外縁のうち、第1方向Xにおける負極12の一方側に位置する角部12fにて、セパレータ13が屈曲している。これにより上述したように、第1延在部分52の上記一部に相当し、セパレータ13のうち角部12fから変曲部分53まで延在する部分は、第1方向Xにおける負極12の一方側から他方側に向かって延在している。一方、境界BDに重なる負極格子体12aの外縁のうち、第1方向Xにおける負極12の他方側に位置する角部12gでは、セパレータ13が屈曲していないが、これに限られない。上述したように、第1延在部分52は可撓性を示すことから、例えば、蓄電池1内においてセパレータ13が角部12gにて屈曲してもよい。セパレータ13の破損防止の観点から、角部12f,12gのそれぞれは、面取りされてもよい。この場合、角部12f,12gのそれぞれは、例えば丸面になってもよい。角部12f,12gのそれぞれは、負極12の形成後に面取りされてもよいが、これに限られない。角部12f,12gは、面取り工程をしなくとも丸面等の形状を有し得る。
In FIG. 7, the
角部12fには、セパレータ13の第1リブ34aが当接している。当該第1リブ34aは、角部12fにて屈曲している。本実施形態では、当該第1リブ34aを含むセパレータ13の肉厚部TP1が、角部12fに当接すると共に屈曲している。セパレータ13のうち肉厚部TP1の周囲に位置する基部31もまた、角部12fもしくはその近傍にて屈曲している(図6を参照)。当該基部31は、角部12fに当接してもよいし、角部12fから離間してもよい。角部12fは、負極格子体12aの外縁のうち、第2方向Yにおいて接合部45に対向する部分に相当し、第3方向Zにおける負極12の一端側に位置する。本実施形態では、複数の第1リブ34aの一部は、角部12fに向かって突出すると共に角部12fに当接しており、複数の第1リブ34aの他部は、第3方向Zにおける負極12の他端側に位置する。なお、負極12のうち第3方向Zの上記一端側に位置する部分は、負極12のうち第3方向Zにおいてシール部43よりもシール部42に近い部分に相当する。このため、負極12のうち第3方向Zの他端側に位置する部分は、負極12のうち第3方向Zにおいてシール部42よりもシール部43に近い部分に相当する。負極12の耳部12bは、第3方向Zの上記他端側に位置する。
The
続いて、本実施形態における蓄電池1の製造方法の一例を簡潔に説明する。まず、セパレータシート30及び負極12を準備する。このとき、セパレータシート30の第1主面31aと負極12とを対向させる。続いて、セパレータシート30を二つ折りすることによって、屈曲部44を形成すると共にセパレータシート30によって負極12を挟み込む。このとき、負極12の負極格子体12aがセパレータシート30にて完全に覆われると共に、負極12の耳部12bの一部がセパレータシート30から露出する。続いて、セパレータシート30にシール部42,43及び接合部45を形成する。シール部42,43は、例えば、ギアシール等によって形成される。接合部45は、例えば、ホーンを含む超音波溶着装置を用いた超音波溶着等によって形成される。接合部45の形成時、少なくとも第2方向Yにてセパレータシート30が接合部45に引き寄せられる。セパレータシート30に屈曲部44が形成されていることから、セパレータシート30には少なくとも第2方向Yにおける張力が生じる。これにより、セパレータシート30の一部が負極12の角部12fに押し当てられる。続いて、屈曲部44に開口部44aを形成することによって、負極12を包むセパレータ13が形成される。
Next, an example of a manufacturing method of the
次に、正極10と、セパレータ13に包まれる負極12とのそれぞれを複数準備する。続いて、正極10と当該負極12とを交互に積層する。続いて、正極ストラップ17を介して正極10の耳部10a同士を電気的に接続させると共に、負極ストラップ18を介して負極12の耳部12b同士を電気的に接続させる。これにより、複数の正極10と、複数の負極12と、複数のセパレータ13が含まれる電極群3を形成する。続いて、電極群3を本体20に収容した後、本体20を蓋22によって封止する。このとき、各正極10を正極端子5Aと電気的に接続させると共に、各負極12を負極端子5Bと電気的に接続させる。続いて、補水栓6を介して電解液をケース7内に供給する。これにより、蓄電池1が製造される。
Next, a plurality of
以上に説明した本実施形態に係る蓄電池1に含まれる電池構成要素では、セパレータ13は、負極12に対向する第1主面31aの一部と別の一部とを接合する接合部45を有する。接合部45は、第1方向Xから見て負極12の外側部分41bに位置し、且つ、第3方向Zにおいて耳部12bに対向する。セパレータ13に接合部45が設けられる場合、少なくとも第2方向Yに沿って接合部45にセパレータ13が引き寄せられ得る。これにより、セパレータ13の一部は、負極12の角部12fに押し当てられて屈曲し、且つ、角部12fからの荷重を集中的に受ける。ここで本実施形態では、セパレータ13のうち肉厚部TP1が、負極12の角部12fにて屈曲する。すなわち、セパレータ13のうち角部12fに押し当てられて屈曲する部分に、肉厚部TP1が位置する。これにより、セパレータ13のうち角部12fにて屈曲する部分の耐荷重性能が良好に向上している。したがって本実施形態では、セパレータ13の破損を良好に防止可能である。
In the battery components included in the
加えて、本実施形態では、肉厚部TP1が負極12の角部12fに押し当てられて屈曲することによって、セパレータ13の基部31にて第1リブ34aが設けられない部分は、角部12fに押し当てられにくくなる。このため、セパレータ13のうち耐荷重性能が比較的低い部分(すなわち、セパレータ13のうちリブ34が設けられない部分)には、角部12fからの荷重が加わりにくい。したがって本実施形態では、上述した通り、セパレータ13の破損を良好に防止可能である。
In addition, in this embodiment, the thick portion TP1 is pressed against the
本実施形態では、肉厚部TP1は、第1主面31aから角部12fに向かって突出する第1リブ34aを有し、角部12fは、第1リブ34aに当接している。加えて、肉厚部TP1は、第1リブ34aを複数有し、角部12fは、2つ以上の第1リブ34aに当接している。このため、セパレータ13の基部31が角部12fに対して離間しやすくなる。したがって、セパレータ13の基部31が角部12fから荷重を受けにくくなるので、接合部45及び角部12fに起因するセパレータ13の破損を良好に防止可能である。
In this embodiment, the thick portion TP1 has a
本実施形態では、肉厚部TP1は、第1リブ34aを複数有し、角部12fは、第3方向Zにおける負極12の一端側に位置し、複数の第1リブ34aのうち一部は、第3方向Zにおける負極12の他端側に位置している。これにより、角部12f以外の負極12の外縁に起因するセパレータ13の破損も防止可能である。
In this embodiment, the thick portion TP1 has a plurality of
本実施形態では、セパレータ13は、第1主面31aの反対側に位置する第2主面31bを有し、肉厚部TP1は、第2主面31bから第1リブ34aと反対側に突出する第2リブ34bを有する。このため、セパレータ13を介して正極10と負極12とを積層したとき、正極10に起因したセパレータ13の破損を防止可能になる。
In this embodiment, the
本実施形態では、セパレータ13は、第1主面31aの反対側に位置する第2主面31bを有し、肉厚部TP1は、第1主面31aから角部12fに向かって突出する第1リブ34aと、第2主面31bから第1リブ34aと反対側に突出する第2リブ34bと、を有し、第1リブ34aの少なくとも一部は、第2リブ34bに重なる。このため、基部31の厚さを抑えつつ、セパレータ13の基部31が角部12fに当接しにくくなる。加えて、セパレータ13を介して正極10と負極12とを積層したとき、正極10に起因したセパレータ13の破損を防止可能になる。
In this embodiment, the
本実施形態では、セパレータ13は、第3方向Zにおいて負極12の外側に位置すると共に第2方向Yに延在するギアシール部であるシール部42を有し、接合部45では、第1主面31aの一部と別の一部とが溶着されており、接合部45の一部は、上記ギアシール部に重なっている。このため、接合部45の一部において、セパレータ13における第1主面31aの一部と別の一部とが強固に固定される。
In this embodiment, the
本実施形態に係る正極10、負極12及びセパレータ13を含む電池構成要素が利用される蓄電池1を用いることによって、接合部45が形成されるセパレータ13の破損を良好に防止可能である。このため、セパレータ13を介して互いに積層される正極10と負極12との短絡を良好に抑制可能である。加えて、本実施形態では、接合部45は、第2方向Yにおいて負極12を介して本体20の底部の反対側に位置している。このため、セパレータ13を含む電極群3を本体20に収容するとき、セパレータ13の上記底部への衝突に伴う接合部45の破損を防止できる。さらには、本実施形態では、第1方向Xにおいて接合部45と正極10の耳部10aとが互いに重なっており、第3方向Zにおける接合部45の寸法は、第3方向Zにおける正極10の耳部10aの寸法以上である。このため、負極12と正極10の耳部10aとの短絡が、接合部45にて良好に防止可能になる。
By using the
以下では、図8~図11を参照しながら、上記実施形態の変形例について説明する。以下の変形例において、上記実施形態と重複する箇所の説明は省略する。したがって以下では、上記実施形態と異なる箇所を主に説明する。 Below, a modified example of the above embodiment will be described with reference to Figures 8 to 11. In the following modified example, explanations of points that overlap with the above embodiment will be omitted. Therefore, below, differences from the above embodiment will be mainly described.
図8は、第1変形例に係るセパレータシートの第1主面の要部を示す図である。図9(a)は、図8のIXa-IXa線に沿った概略端面図であり、図9(b)は、図8のIXb-IXb線に沿った概略端面図である。図8に示されるように、第1変形例に係るセパレータシート30Aでは、第1主面31aに形成される複数の第1リブの形状が上記実施形態と異なっている。具体的には、図8に示されるように、第1主面31aには、第1方向Xから見て、第2方向Y及び第3方向Zに対して傾斜するように直線状に延在する第1リブ61が設けられる。第1リブ61の延在方向に対して直交する第1リブ61の断面は、矩形状を呈するが、これに限られない。当該断面は、例えば、台形状でもよいし、逆台形状でもよい。
8 is a diagram showing a main part of the first main surface of the separator sheet according to the first modification. FIG. 9(a) is a schematic end view taken along line IXa-IXa in FIG. 8, and FIG. 9(b) is a schematic end view taken along line IXb-IXb in FIG. 8. As shown in FIG. 8, in the
本変形例では図示しないが、第1方向Xから見て、第1リブ61と第2リブ34bとが互いに交差している。このため、図9(a)に示されるように第1リブ61の一部は第2リブ34bに重なり、図9(b)に示されるように第1リブ61の別の一部は第2リブ34bに重ならない。本変形例では、セパレータシート30Aのうち第1リブ61が少なくとも設けられている部分が、肉厚部TP2とも呼称される。換言すると、本変形例に係る肉厚部TP2は、第1リブ61を含んでいればよく、第2リブ34bを含まなくてもよい。このため、肉厚部TP2の厚さは、図9(a)においては基部31の厚さと第1リブ61の高さとの合計値に相当する。また、図9(b)においては、肉厚部TP2の厚さは、基部31の厚さと、第1リブ61の高さと、第2リブ34bの高さとの合計値に相当する。本変形例では、第1リブ61の高さは、第2リブ34bの高さよりも大きいが、これに限られない。
Although not shown in this modified example, the
図8に戻って、第1リブ61は、第3リブ62と第4リブ63とを有する。第3リブ62と第4リブ63とは、第2方向Yに沿って配列される。本実施形態では、複数の第3リブ62を含むリブ群64と、複数の第4リブ63を含むリブ群65とが、第2方向Yに沿って交互に配列される。リブ群64では、複数の第3リブ62が第3方向Zに沿って配列される。同様に、リブ群65では、複数の第4リブ63が第3方向Zに沿って配列される。リブ群64,65の間には、隙間SPが設けられる。セパレータシート30Aの性能維持の観点から、第2方向Yに沿った隙間SPの寸法は、例えば、第2方向Yに沿った第1リブ61の寸法の5%以上200%以下である。隙間SPの上記寸法の下限は、10%でもよいし、15%でもよいし、20%でもよい。隙間SPの上記寸法の上限は、150%でもよいし、120%でもよいし、100%でもよい。リブ群64において隣り合う第3リブ62同士の間隔と、リブ群65において隣り合う第4リブ63同士の間隔とは、互いに同一であるが、これに限られない。
Returning to FIG. 8, the
第3リブ62と第4リブ63とは、互いに交差するように延在する。本変形例では、第3リブ62は、第2方向Yにおけるセパレータシート30Aの一端側から他端側に向かうにつれて、第3方向Zにおけるセパレータシート30Aの一端側から他端側に向かって延在する。また、第4リブ63は、第2方向Yにおけるセパレータシート30Aの一端側から他端側に向かうにつれて、第3方向Zにおけるセパレータシート30Aの他端側から一端側に向かって延在する。このため本変形例では、第2方向Yにおいて隣り合う第3リブ62と第4リブ63とによって、フィッシュボーン構造が形成される。第3方向Zから見て、第3リブ62と第1方向Xとがなす角度θ1は、例えば90°より大きく150°以下であり、第4リブ63と第1方向Xとがなす角度θ2は、例えば30°以上90°未満である。
The
図10は、本変形例の湾曲部及びその周辺の拡大斜視図である。図11は、図10のXI-XI線に沿った断面図である。図10及び図11に示されるように、本変形例においても、セパレータ13Aの肉厚部TP2が負極12の角部12fにて屈曲する。換言すると、本変形例では、負極12の角部12fにて、第1リブ61が屈曲する。また、負極12の角部12gにおいても肉厚部TP2が屈曲しているが、これに限られない。
Figure 10 is an enlarged perspective view of the curved portion and its surroundings in this modified example. Figure 11 is a cross-sectional view taken along line XI-XI in Figure 10. As shown in Figures 10 and 11, in this modified example, the thick portion TP2 of the
以上に説明した本変形例においても、上記実施形態と同様の作用効果が奏される。加えて本変形例に係るセパレータを含む蓄電池によれば、電解液が負極12と第1主面31aとの間にて流動しやすくなる。さらには、第1リブ61は、第3方向Zにおいてシール部42に対向する負極格子体12aの角部、並びに、第3方向Zにおいてシール部43に対向する負極格子体12aの角部に容易に当接させることができる。このため変形例では、上記角部にてセパレータが屈曲する場合において、当該角部に起因したセパレータの破損を良好に防止可能である。
The above-described modified example also achieves the same effects as the above-described embodiment. In addition, a storage battery including a separator according to this modified example allows the electrolyte to flow easily between the
本発明の一側面に係る電池構成要素は、上記実施形態及び上記変形例に限られない。例えば、上記変形例では、第1主面上に設けられる第3リブと第4リブとによってフィッシュボーン構造が形成されるが、これに限られない。第2主面上のみに上記フィッシュボーン構造が形成されてもよいし、第1主面上と第2主面上とのそれぞれに上記フィッシュボーン構造が形成されてもよい。 The battery components according to one aspect of the present invention are not limited to the above embodiment and the above modification. For example, in the above modification, the fishbone structure is formed by the third rib and the fourth rib provided on the first main surface, but this is not limited. The fishbone structure may be formed only on the second main surface, or the fishbone structure may be formed on both the first main surface and the second main surface.
上記実施形態では、第1方向から見たリブは直線状に延在しているが、これに限られない。例えば、第1方向から見て、リブは波線状に延在してもよいし、ジグザグ状に延在してもよい。また、リブは、第1方向から見て、点形状(ドット形状)でもよいし、円形状でもよいし、楕円形状でもよいし、多角形状でもよい。もしくは、リブは、多角錐形状でもよいし、多角錐台形状でもよいし、円錐形状でもよいし、円錐台形状でもよい。リブの断面は、半円形状でもよいし、多角形状でもよい。リブは、第2方向に沿って延在してもよいし、第3方向に沿って延在してもよい。 In the above embodiment, the ribs extend linearly when viewed from the first direction, but this is not limited thereto. For example, the ribs may extend in a wavy line or a zigzag line when viewed from the first direction. Also, the ribs may be dot-shaped, circular, elliptical, or polygonal when viewed from the first direction. Alternatively, the ribs may be polygonal pyramid-shaped, truncated polygonal pyramid-shaped, conical, or truncated conical. The cross section of the rib may be semicircular or polygonal. The ribs may extend along the second direction or along the third direction.
上記実施形態及び上記変形例では、肉厚部はリブを含んでいるが、これに限られない。例えば、肉厚部は、セパレータのうち最も薄い部分よりも厚い部分であればよく、リブを含まなくてもよい。セパレータは、リブを有する肉厚部と、リブを有さない肉厚部との両方を有してもよい。 In the above embodiment and the above modified example, the thick portion includes a rib, but is not limited to this. For example, the thick portion may be any portion that is thicker than the thinnest portion of the separator, and may not include a rib. The separator may have both a thick portion with a rib and a thick portion without a rib.
上記実施形態及び上記変形例では、第2方向に沿ってセパレータシートが二つ折りされているが、これに限られない。例えば、電極群の寸法等によっては、第3方向に沿ってセパレータシートが二つ折りされてもよい。この場合、セパレータの屈曲部に開口部が設けられなくてもよい。 In the above embodiment and the above modified example, the separator sheet is folded in half along the second direction, but this is not limited to this. For example, depending on the dimensions of the electrode group, the separator sheet may be folded in half along the third direction. In this case, an opening does not need to be provided at the bent portion of the separator.
上記実施形態及び上記変形例では、セパレータは袋状加工物であるが、これに限られない。例えば、セパレータは筒状加工物でもよい。この場合、第2方向における両側に接合部が設けられてもよいし、第2方向における一方側のみに接合部が設けられてもよい。例えば、接合部は、第2方向において負極格子体を挟んで負極の耳部の反対側のみに設けられてもよい。 In the above embodiment and the above modified example, the separator is a bag-shaped processed product, but is not limited to this. For example, the separator may be a cylindrical processed product. In this case, the joint may be provided on both sides in the second direction, or the joint may be provided only on one side in the second direction. For example, the joint may be provided only on the opposite side of the ear of the negative electrode, sandwiching the negative electrode grid body in the second direction.
上記実施形態及び上記変形例では、セパレータは1枚のセパレータシートから形成されるが、これに限られない。例えば、セパレータは、複数枚のセパレータシートから形成されてもよい。この場合、第3方向におけるセパレータの両端側にシール部が形成されてもよいし、第3方向における一方側のみにシール部が形成されてもよい。また、第2方向におけるセパレータの両側に接合部が形成されることが好ましいが、これに限られない。第2方向における一方側のみに接合部が形成されてもよい。よって、セパレータが複数枚のセパレータシートから形成される場合、当該セパレータは、袋状加工物でもよいし、筒状加工物でもよいし、袋状加工物及び筒状加工物とは異なる加工物でもよい。溶着部が第2方向において負極格子体を挟んで負極の耳部の反対側に設けられる場合、当該接合部は、第2方向において負極の凸部に対向するように設けられることが好ましい。この場合、凸部がセパレータから露出しにくくなるので、短絡が発生しにくくなる。第2方向において接合部が負極の凸部に対向するように設けられる場合、第3方向に沿った接合部の寸法は、第3方向に沿った凸部の寸法よりも大きいことがより好ましい。この場合、凸部がセパレータから良好に露出しにくくなる。 In the above embodiment and the above modified example, the separator is formed from one separator sheet, but is not limited to this. For example, the separator may be formed from multiple separator sheets. In this case, the seal portion may be formed on both ends of the separator in the third direction, or the seal portion may be formed only on one side in the third direction. In addition, it is preferable that the joint portion is formed on both sides of the separator in the second direction, but this is not limited to this. The joint portion may be formed only on one side in the second direction. Therefore, when the separator is formed from multiple separator sheets, the separator may be a bag-shaped processed product, a cylindrical processed product, or a processed product different from the bag-shaped processed product and the cylindrical processed product. When the welding portion is provided on the opposite side of the ear portion of the negative electrode across the negative electrode grid in the second direction, it is preferable that the joint portion is provided so as to face the convex portion of the negative electrode in the second direction. In this case, the convex portion is less likely to be exposed from the separator, so that a short circuit is less likely to occur. When the joint is provided so as to face the protruding portion of the negative electrode in the second direction, it is more preferable that the dimension of the joint along the third direction is larger than the dimension of the protruding portion along the third direction. In this case, it becomes difficult for the protruding portion to be well exposed from the separator.
上記実施形態及び上記変形例では、電槽内には複数のセパレータが含まれるが、これに限られない。例えば、電極群に含まれる複数の正極と複数の負極とは、1枚のセパレータシートによって隔てられてもよい。この場合、例えば、セパレータシートは、配列方向において蛇腹状に折りたたまれる。電極群においては、正極は、蛇腹状のセパレータシートの第1主面にて挟まれるように配置され、負極は、当該セパレータシートの第2主面にて挟まれるように配置される。セパレータシートの一部に接合部が設けられることによって、セパレータシートと正極及び負極とのずれを抑制できる。この場合、電極群の製造コストを低減できる。 In the above embodiment and the above modified example, the battery case includes multiple separators, but is not limited to this. For example, the multiple positive electrodes and multiple negative electrodes included in the electrode group may be separated by a single separator sheet. In this case, for example, the separator sheet is folded in an accordion shape in the arrangement direction. In the electrode group, the positive electrode is arranged so as to be sandwiched between the first main surface of the accordion-shaped separator sheet, and the negative electrode is arranged so as to be sandwiched between the second main surface of the separator sheet. By providing a joint portion in a part of the separator sheet, it is possible to suppress misalignment between the separator sheet and the positive and negative electrodes. In this case, the manufacturing cost of the electrode group can be reduced.
上記実施形態及び上記変形例では、第1主面に設けられる第1リブは、第2主面に設けられる第2リブの少なくとも一部に対して重なっているが、これに限られない。例えば、第1リブは、第2リブとは、互いに重ならなくてもよい。例えば、複数の第2リブの一部は、第3方向において隣り合う2つの第1リブの間に位置してもよい。また、複数の第1リブのうち一部は、第3方向における負極の外側に位置してもよい。この場合、電池構成要素及び電解液が電槽に収容されるとき、当該電解液が電池構成要素内を流動しやすくなる。同様に、複数の第2リブのうち一部は、第3方向における負極の外側に位置してもよい。 In the above embodiment and the above modified example, the first rib provided on the first main surface overlaps at least a portion of the second rib provided on the second main surface, but this is not limited to the above. For example, the first rib and the second rib may not overlap each other. For example, a portion of the multiple second ribs may be located between two adjacent first ribs in the third direction. Also, a portion of the multiple first ribs may be located outside the negative electrode in the third direction. In this case, when the battery components and the electrolyte are contained in the battery case, the electrolyte is more likely to flow through the battery components. Similarly, a portion of the multiple second ribs may be located outside the negative electrode in the third direction.
1…蓄電池、3…電極群、5A…正極端子、5B…負極端子、7…ケース、10…正極(第2極板)、10a…耳部、12…負極(第1極板)、12a…負極格子体、12b…耳部、12c…負極材、12d,12e…凸部、12f,12g…角部、13…セパレータ、20…本体、22…蓋、30,30A…セパレータシート、31…基部、31a…第1主面、31b…第2主面、32,33…縁部、34…リブ、34a,61…第1リブ、34b…第2リブ、41…主部、41a…内側部分、41b…外側部分、42,43…シール部、44…屈曲部、44a…開口部、45…接合部、51…湾曲部、52…第1延在部分、53…変曲部分、54…第2延在部分、62…第3リブ、63…第4リブ、64,65…リブ群、TP1,TP2…肉厚部。 1...storage battery, 3...electrode group, 5A...positive electrode terminal, 5B...negative electrode terminal, 7...case, 10...positive electrode (second electrode plate), 10a...ear, 12...negative electrode (first electrode plate), 12a...negative electrode grid, 12b...ear, 12c...negative electrode material, 12d, 12e...projection, 12f, 12g...corner, 13...separator, 20...main body, 22...lid, 30, 30A...separator sheet, 31...base, 31a...first main surface, 31b...second Main surface, 32, 33...edge, 34...rib, 34a, 61...first rib, 34b...second rib, 41...main part, 41a...inner part, 41b...outer part, 42, 43...seal part, 44...bent part, 44a...opening, 45...joint, 51...curved part, 52...first extension part, 53...inflection part, 54...second extension part, 62...third rib, 63...fourth rib, 64, 65...rib group, TP1, TP2...thick part.
Claims (17)
前記第1極板は、本体部と、前記第1方向に直交する第2方向に沿って前記本体部から突出する耳部とを有し、
前記セパレータは、前記第1極板に対向する第1主面、前記第1主面の一部と別の一部とを接合する接合部、第1厚さを有する基部、及び、前記第1厚さよりも厚い第2厚さを有する肉厚部を有し、
前記接合部は、前記第1方向から見て前記第1極板の外側に位置し、且つ、前記第1方向及び前記第2方向に直交する第3方向において前記耳部に対向し、
前記肉厚部は、前記第2方向において前記接合部に対向する前記本体部の角部にて屈曲する、
電池構成要素。 a first electrode plate and a separator overlapping each other in a first direction;
The first electrode plate has a main body portion and a lug portion protruding from the main body portion along a second direction perpendicular to the first direction,
the separator has a first main surface facing the first electrode plate, a joint portion that joins a part of the first main surface to another part, a base portion having a first thickness, and a thick portion having a second thickness that is thicker than the first thickness,
the joint portion is located on an outer side of the first electrode plate when viewed from the first direction, and faces the lug portion in a third direction perpendicular to the first direction and the second direction;
The thick portion is bent at a corner of the main body portion facing the joint portion in the second direction.
Battery components.
前記角部は、前記第1リブに当接する、請求項1に記載の電池構成要素。 the thick portion has a first rib protruding from the first main surface toward the corner portion,
The battery component of claim 1 , wherein the corner abuts the first rib.
前記角部は、2つ以上の前記第1リブに当接する、請求項2に記載の電池構成要素。 The thick portion includes a plurality of the first ribs,
The battery component of claim 2 , wherein the corner abuts two or more of the first ribs.
前記角部は、前記第3方向における前記第1極板の一端側に位置し、
複数の前記第1リブのうち一部は、前記第3方向における前記第1極板の他端側に位置する、請求項2に記載の電池構成要素。 The thick portion includes a plurality of the first ribs,
the corner portion is located on one end side of the first electrode plate in the third direction,
The battery component according to claim 2 , wherein some of the plurality of first ribs are located on the other end side of the first electrode plate in the third direction.
複数の前記第1リブのうち一部は、前記第3方向における前記第1極板の外側に位置する、請求項2に記載の電池構成要素。 The thick portion includes a plurality of the first ribs,
The battery component according to claim 2 , wherein some of the plurality of first ribs are located on an outer side of the first plate in the third direction.
前記肉厚部は、前記第2主面から前記第1リブと反対側に突出する第2リブを有する、請求項2~5のいずれか一項に記載の電池構成要素。 The separator further has a second main surface located opposite the first main surface,
The battery component according to any one of claims 2 to 5, wherein the thick portion has a second rib protruding from the second main surface to a side opposite to the first rib.
前記肉厚部は、
前記第1主面から前記角部に向かって突出する第1リブと、
前記第2主面から前記第1リブと反対側に突出する第2リブと、を有し、
前記第1リブの少なくとも一部は、前記第2リブに重なっている、請求項1に記載の電池構成要素。 The separator further has a second main surface located opposite the first main surface,
The thick portion is
a first rib protruding from the first main surface toward the corner;
a second rib protruding from the second main surface on a side opposite to the first rib;
The battery component of claim 1 , wherein at least a portion of said first rib overlaps said second rib.
前記第2リブは、前記第3方向において隣り合う2つの前記第1リブの間に位置する、請求項7又は8に記載の電池構成要素。 The thick portion includes a plurality of the first ribs,
The battery component according to claim 7 or 8, wherein the second rib is located between two of the first ribs adjacent to each other in the third direction.
前記接合部では、前記第1主面の前記一部と前記別の一部とが溶着されており、
前記接合部の一部は、前記ギアシール部に重なる、請求項1~10のいずれか一項に記載の電池構成要素。 The separator further includes a gear seal portion located outside the first plate in the third direction and extending in the second direction,
At the joint portion, the part of the first main surface and the other part are welded to each other,
The battery component according to any one of claims 1 to 10, wherein a portion of the joint overlaps the gear seal portion.
前記電池構成要素が収容される電槽と、
を備え、
前記電池構成要素は、前記第1方向において前記セパレータを介して前記第1極板に積層される第2極板をさらに有する、
蓄電池。 A battery component according to any one of claims 1 to 11,
a battery case in which the battery components are housed;
Equipped with
The battery component further includes a second plate laminated on the first plate via the separator in the first direction.
Storage battery.
前記第3方向における前記接合部の寸法は、前記第3方向における前記第2極板の前記耳部の寸法以上である、請求項12又は13に記載の蓄電池。 The joint portion and the lug portion of the second electrode plate overlap each other in the first direction,
The storage battery according to claim 12 or 13, wherein a dimension of the joint in the third direction is equal to or greater than a dimension of the lug of the second plate in the third direction.
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